【技术实现步骤摘要】
本申请涉及集成电路，特别涉及一种高速接收机中实现可编程低频均衡器的电路。
技术介绍
1、在高速有线接收机中，模拟前端(afe)的基本功能之一是恢复远端发射机到近端接收机之间有损有线信道的插入损耗。图1显示了有线信道的典型插入损耗曲线。图2显示了典型有线接收机afe的传递函数，其函数是均衡信道的插入损耗。如果afe能够理想地均衡信道损耗，那么afe的输出响应应是一条从直流到奈奎斯特频率的平坦曲线。图3显示了两条afe输出响应曲线。其中上部曲线来自不带低频均衡器的afe，它在整个频谱上并不平坦。其低频分量的幅度大于高频分量的幅度。下部曲线来自使用了低频均衡器的afe，它在频带外频率下降之前，整个频谱较为平坦。
2、图4显示了实现低频均衡器的传统方法。但这种设计有两个缺点，原因如下：首先，低频均衡器通常要求零点和极点都出现在相对较低的频率上(例如，200mhz～500mhz左右)。在图4所示的电路中，零点频率为1/(2*pi*cd*rd)，极点频率为1/{2*pi*cd*[rd||(1/gm)]}，其中gm是栅极连接到“vip”和“vim”的晶体管的跨导。如果极点频率需要接近零频率，那么cd*[rd||(1/gm)]的值应该接近cd*rd，也就是说rd与(1/gm)相比应该很小。合理的rd值为(1/gm)的10％～30％。另一方面，零频率较低，这意味着cd*rd项需要较大。例如，如果给定1/gm＝50欧姆，rd＝0.2*(1/gm)＝10欧姆，零点频率设为300mhz，则cd的值需要为53pf，这在实际的高速afe集成电路
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种高速接收机中实现可编程低频均衡器的电路，实现功率、面积和线性度之间的权衡。
2、本申请公开了一种高速接收机中实现可编程低频均衡器的电路，包括：放大器、滤波器和积分器，其中输入电压分别输入到所述放大器和滤波器的输入端，所述放大器和滤波器的输出端分别输入到所述积分器；
3、当所述滤波器为低通滤波器时，所述积分器对所述放大器的输出和所述滤波器的输出进行相减并生成输出电压，其中所述放大器的增益为a，所述滤波器的增益为所述输出电压相对于所述输入电压的增益为其中，0<k<1，p为所述低通滤波器的主极点，s为拉普拉斯变换复数；
4、当所述滤波器为高通滤波器时，所述积分器对所述放大器的输出和所述滤波器的输出进行相加并生成输出电压，其中所述放大器的增益为a，所述滤波器的增益为所述输出电压相对于所述输入电压的增益为其中，0<k<1，p为所述低通滤波器的主极点，s为拉普拉斯变换复数。
5、在一个优选例中，所述k的取值范围为0.1～0.2。
6、在一个优选例中，所述放大器包括第一晶体管、第二晶体管、第一滤波电路、第二滤波电路、第三电阻、第四电阻和第一电流源，其中，所述第一晶体管的栅极接收一对差分输入电压的正相输入电压，所述第二晶体管的栅极接收一对差分输入电压的负相输入电压，所述第一晶体管的源极通过所述第一滤波电路连接所述第一电流源，所述第二晶体管的源极通过所述第二滤波电路连接所述第一电流源，所述第一晶体管的漏极经由所述第三电阻连接电源端，所述第二晶体管的漏极经由所述第四电阻连接电源端；
7、当所述滤波器为低通滤波器时，所述滤波器包括第一电阻、第一电容、第二电阻、第二电容、第三晶体管、第四晶体管和第二电流源，其中，所述第一电阻的一端接收所述正相输入电压，另一端连接所述第三晶体管的栅极，所述第一电容并联于所述第三晶体管的栅极和地端之间，所述第三晶体管漏极连接所述第二晶体管的漏极，所述第二电阻的一端接收所述负相输入电压，另一端连接所述第四晶体管的栅极，所述第二电容并联于所述第四晶体管的栅极和地端之间，所述第四晶体管的漏极连接所述第一晶体管的漏极，所述第三晶体管的源极和所述第四晶体管的源极均连接到所述第二电流源。
8、在一个优选例中，所述第一晶体管与所述第三晶体管的宽长比的比值以及所述第二晶体管与所述第四晶体管的宽长比的比值为5～10，所述第一电流源与所述第二电流源的比值为5～10。
9、在一个优选例中，所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管为nmos晶体管。
10、在一个优选例中，所述放大器包括第五晶体管、第六晶体管、第一滤波电路、第二滤波电路、第七电阻、第八电阻和第三电流源，其中，所述第五晶体管的栅极接收一对差分输入电压的正相输入电压，所述第六晶体管的栅极接收一对差分输入电压的负相输入电压，所述第五晶体管的源极通过所述第一滤波电路连接所述第三电流源，所述第六晶体管的源极通过所述第二滤波电路连接所述第三电流源，所述第五晶体管的漏极经由所述第七电阻连接电源端，所述第六晶体管的漏极经由所述第八电阻连接电源端；
11、当所述滤波器为高通滤波器时，所述滤波器包括第三电容、第四电容、第五电阻、第六电阻、第七晶体管、第八晶体管和第四电流源，其中，所述第三电容的一端接收所述正相输入电压，所述第三电容的另一端连接所述第八晶体管的栅极，所述第五电阻并联于所述第八晶体管的栅极和地端之间，所述第八晶体管漏极连接所述第五晶体管的漏极，所述第四电容的一端接收所述负相输入电压，所述第四电容的另一端连接所述第七晶体管的栅极，所述第六电阻并联于所述第七晶体管的栅极和地端之间，所述第七晶体管的漏极连接所述第六晶体管的漏极，所述第七晶体管的源极和所述第八晶体管的源极均连接到所述第四电流源。
12、在一个优选例中，所述第五晶体管与所述第七晶体管的宽长比的比值以及所述第六晶体管与所述第八晶体管的宽长比的比值为5～10，所述第三电流源与所述第四电流源的比值为5～10。
13、在一个优选例中，所述放大器包括第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第一滤波电路、第二滤波电路、第七电容、第八电容、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第五电流源，其中，所述第五晶体管的栅极接收一对差分输入电压的正相输入电压，所述第六晶体管的栅极接收一对差分输入电压的负相输入电压，所述第五晶体管的源极通过所述第一滤波电路连接所述第五电流源，所述第六晶体管的源极通过所述第二滤波电路连接所述第五电流源，所述第五晶体管的漏极连接所述第七晶体管的漏极，所述第七晶体管的源极连接电源端，所述第六晶体管的漏极连接所述第八晶体管的漏极，所述第八晶体管的源极连接电源端，所述第七电容的一端接收一对差分输入电压的正相输入电压，所述第七电容的另一端连接所述第七晶体管的栅极，所述第十一电阻连接于所述第七晶体管的栅极与地端之间，所述第八电容的一端接收一对差分输入电压的负相输入电压，所述第八电容的另一端连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高速接收机中实现可编程低频均衡器的电路，其特征在于，包括：放大器、滤波器和积分器，其中输入电压分别输入到所述放大器和滤波器的输入端，所述放大器和滤波器的输出端分别输入到所述积分器；
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述k的取值范围为0.1～0.2。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述放大器包括第一晶体管、第二晶体管、第一滤波电路、第二滤波电路、第三电阻、第四电阻和第一电流源，其中，所述第一晶体管的栅极接收一对差分输入电压的正相输入电压，所述第二晶体管的栅极接收一对差分输入电压的负相输入电压，所述第一晶体管的源极通过所述第一滤波电路连接所述第一电流源，所述第二晶体管的源极通过所述第二滤波电路连接所述第一电流源，所述第一晶体管的漏极经由所述第三电阻连接电源端，所述第二晶体管的漏极经由所述第四电阻连接电源端；
4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一晶体管与所述第三晶体管的宽长比的比值以及所述第二晶体管与所述第四晶体管的宽长比的比值为5～10，所述第一电流源与所述第二电流源的比值为5～10。
5.如权利要
6.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述放大器包括第五晶体管、第六晶体管、第一滤波电路、第二滤波电路、第七电阻、第八电阻和第三电流源，其中，所述第五晶体管的栅极接收一对差分输入电压的正相输入电压，所述第六晶体管的栅极接收一对差分输入电压的负相输入电压，所述第五晶体管的源极通过所述第一滤波电路连接所述第三电流源，所述第六晶体管的源极通过所述第二滤波电路连接所述第三电流源，所述第五晶体管的漏极经由所述第七电阻连接电源端，所述第六晶体管的漏极经由所述第八电阻连接电源端；
7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第五晶体管与所述第七晶体管的宽长比的比值以及所述第六晶体管与所述第八晶体管的宽长比的比值为5～10，所述第三电流源与所述第四电流源的比值为5～10。
8.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述放大器包括第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第一滤波电路、第二滤波电路、第七电容、第八电容、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第五电流源，其中，所述第五晶体管的栅极接收一对差分输入电压的正相输入电压，所述第六晶体管的栅极接收一对差分输入电压的负相输入电压，所述第五晶体管的源极通过所述第一滤波电路连接所述第五电流源，所述第六晶体管的源极通过所述第二滤波电路连接所述第五电流源，所述第五晶体管的漏极连接所述第七晶体管的漏极，所述第七晶体管的源极连接电源端，所述第六晶体管的漏极连接所述第八晶体管的漏极，所述第八晶体管的源极连接电源端，所述第七电容的一端接收一对差分输入电压的正相输入电压，所述第七电容的另一端连接所述第七晶体管的栅极，所述第十一电阻连接于所述第七晶体管的栅极与地端之间，所述第八电容的一端接收一对差分输入电压的负相输入电压，所述第八电容的另一端连接所述第八晶体管的栅极，所述第十二电阻连接于所述第八晶体管的栅极与地端之间，所述第十三电阻连接于所述第五晶体管的漏极和所述第六晶体管的漏极之间；
9.如权利要求8所述的电路，其特征在于，所述第七晶体管与所述第九晶体管的宽长比的比值以及所述第八晶体管与所述第十晶体管的宽长比的比值为5～10。
10.如权利要求8所述的电路，其特征在于，所述第五晶体管和第六晶体管为NMOS晶体管，所述第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管和第十晶体管为PMOS晶体管。
...【技术特征摘要】
1.一种高速接收机中实现可编程低频均衡器的电路，其特征在于，包括：放大器、滤波器和积分器，其中输入电压分别输入到所述放大器和滤波器的输入端，所述放大器和滤波器的输出端分别输入到所述积分器；
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述k的取值范围为0.1～0.2。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述放大器包括第一晶体管、第二晶体管、第一滤波电路、第二滤波电路、第三电阻、第四电阻和第一电流源，其中，所述第一晶体管的栅极接收一对差分输入电压的正相输入电压，所述第二晶体管的栅极接收一对差分输入电压的负相输入电压，所述第一晶体管的源极通过所述第一滤波电路连接所述第一电流源，所述第二晶体管的源极通过所述第二滤波电路连接所述第一电流源，所述第一晶体管的漏极经由所述第三电阻连接电源端，所述第二晶体管的漏极经由所述第四电阻连接电源端；
4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一晶体管与所述第三晶体管的宽长比的比值以及所述第二晶体管与所述第四晶体管的宽长比的比值为5～10，所述第一电流源与所述第二电流源的比值为5～10。
5.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管为nmos晶体管。
6.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述放大器包括第五晶体管、第六晶体管、第一滤波电路、第二滤波电路、第七电阻、第八电阻和第三电流源，其中，所述第五晶体管的栅极接收一对差分输入电压的正相输入电压，所述第六晶体管的栅极接收一对差分输入电压的负相输入电压，所述第五晶体管的源极通过所述第一滤波电路连接所述第三电流源，所述第六晶体管的源极通过所述第二滤波电路连接所述第三电流源，所述第五晶体管的漏极经由所述第七电阻连接电源端，所述第六晶体管...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗凯博，姚豫封，李承哲，钟英权，
申请(专利权)人：集益威半导体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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